花序分枝數(shù)量決定果實數(shù)目和大小，是決定番茄品種優(yōu)劣的重要指標。高溫影響番茄花序形態(tài)的建成，但高溫是如何傳遞信號并影響花和花序分枝形成的研究仍然有限。近日，中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所品質分子改良課題組研究鑒定了數(shù)量性狀基因座qMULTIPLE INFORESSENCE BRANCH 2（qMIB2），它調節(jié)番茄（Solanum lycopersicum）的花序分枝以響應高環(huán)境溫度。相關研究成果發(fā)表在《自然通訊（Nature Communications）》上。
研究者通過圖位克隆獲得一個調控番茄花序熱形態(tài)建成基因MIB2。在部分大果番茄品種中選擇無功能的mib2等位基因，可以保證在不同溫度下花序形態(tài)更穩(wěn)定，以保證果實更大、更均勻。MIB2基因編碼了一個擬南芥轉錄因子SPATULA的同源基因，該基因受高溫誘導并在分生組織中表達。染色質免疫共沉淀結合測序技術發(fā)現(xiàn)，MIB2通過識別保守的G-box基序，直接與其下游基因CONSTANS-Like1 （SlCOL1）的啟動子結合，激活生殖分生組織中SlCOL1的表達。過表達SlCOL1可以挽救mib2突變體中花序分支數(shù)量減少的表型。該結果說明MIB2 - SlCOL1模塊可以幫助番茄花序適應高溫，在番茄花序熱形態(tài)建成中起到調控作用。本研究為提高作物對高溫的適應性和產量提供了新靶點。這是該團隊繼MIB1（Horticulture Research, 2021, The Plant Cell，2023），TOE1（Plant Physiology，2023）后，在花序形態(tài)發(fā)育領域取得的又一重要進展。
中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所副研究員孫帥和博士研究生劉志強為共同第一作者，崔霞研究員為該論文的通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金重點項目（31930099）、國家自然科學基金國合重點項目（32120103010）、國家重點研發(fā)計劃 （2022YFF1003002）和國家自然科學基金青年基金（32102403）的資助 。
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https://www.nature.com/articles/s41467-024-45722-0
